A simple simulation of quantum like behavior with a classical oscillator / Einfache Simulation von Quantensystemen mittels eines klassischen Oszillator

TL;DR

This paper demonstrates how a classical oscillator can simulate fundamental quantum behaviors, providing an intuitive educational tool without complex quantum mathematics, using GNU Octave for simulation.

Contribution

It introduces a simple classical oscillator model that mimics quantum phenomena, facilitating understanding in educational settings without advanced quantum theory.

Findings

Simulation of spontaneous and stimulated emission

Representation of quantization and wave function collapse

Implementation using GNU Octave code

Abstract

Since years a classical oscillator is known representing fundamental properties of quantum mechanical systems without the use of the demanding mathematics of quantum theory. This allows to develop an intuitive notion in introductory quantum theory lessons in high school and university. Spontaneous and stimulated emission, quantization and collapse of the oscillator in analogy to the collapse of the wave function and the probability interpretation are clearly demonstrated, The simulation of the oscillator with the GNU Octave software and the related code are presented. ---- Seit Jahren ist ein klassischer Oszillator bekannt, der es erlaubt einige grundlegende Eigenschaften von quantenmechanischen Systemen darzustellen, ohne die anspruchsvolle Mathematik der Quantenmechanik benutzen zu m\"ussen. Dadurch ist es m\"oglich in der Schule und Hochschule in Kursen zur Einf\"uhrung in die Quantenmechanik eine intuitive Vorstellung zur Quantenmechanik zu entwickeln und Eigenschafen wie spontane und stimulierte Emission, Quantisierung und Kollaps des Oszillator analog zum Kollaps der Wellenfunktion sowie die zwanglose Einf\"uhrung der Wahrscheinlichkeitsinterpretation anschaulich darzustellen. Die Simulation des Oszillator mittels der GNU Octave Software und dem zugeh\"origen Quelltext wird gezeigt.